Name: synthesis of phase-shift nanoemulsions with narrow size distributions for acoustic droplet vaporization and bubble-enhanced ultrasound-mediated ablation
Uploaded: 2012-09-13T12:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Synthesis of Phase-shift Nanoemulsions with Narrow Size Distributions for Acoustic Droplet Vaporization and Bubble-enhanced Ultrasound-mediated Ablation at Jo

Detta arbete stöddes av en BU / CIMIT Tillämpad Healthcare Engineering Predoctoral Fellowship, en National Science Foundation bredda deltagandet Forskning Inledande bidrag i teknisk (brige) och National Institutes of Health (R21EB0094930).

1. Beredning av fasförskjutning nanoemulsion (PSNE) <ol><li> Lös 11 mg DPPC och 1,68 mg DSPE-PEG2000 i kloroform </li><li> Indunsta det organiska lösningsmedlet för att bilda en torr lipidfilm i ett glas rundkolv </li><li> Dessicate lipidfilmen natten </li><li> Rehydrera lipidfilmen med 5,5 ml fosfatbuffrad saltlösning (PBS) </li><li> Värm lösningen i en 45 ° C vattenbad tills lipidfilm löses, vortexa periodiskt </li><li> Överför lipidlösning i 7 ml flaska </li><li> Sonikera lipidlösning under 2 min vid 2...

<ol>
	<li>Hynynen, K., Darkazanli, A., Unger, E., Schenck, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=MRI-guided+noninvasive+ultrasound+surgery.">MRI-guided noninvasive ultrasound surgery.</a> Med. Phys. 20, 107-115 (1993).</li><li>Baban, D. F., Seymour, L. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Control+of+tumour+vascular+permeability.">Control of tumour vascular permeability.</a> Adv. Drug Deliv. Rev. 34, 109-119 (1998).</li><li>Maeda, H., Wu, J., Sawa, T., Matsumura, Y., Hori, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tumor+vascular+permeability+and+the+EPR+effect+in+macromolecular+therapeutics:+a+review.">Tumor vascular permeability and the EPR effect in macromolecular therapeutics: a review.</a> J. Control. Release. 65, 271-284 (2000).</li><li>Schadlich, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tumor+accumulation+of+NIR+fluorescent+PEG-PLA+nanoparticles:+impact+of+particle+size+and+human+xenograft+tumor+model.">Tumor accumulation of NIR fluorescent PEG-PLA nanoparticles: impact of particle size and human xenograft tumor model.</a> ACS Nano. 5, 8710-8720 (2011).</li><li>Williams, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Convertible+perfluorocarbon+droplets+for+cancer+detection+and+therapy.">Convertible perfluorocarbon droplets for cancer detection and therapy.</a> 2010 IEEE Ultrasonics Symposium. , (2010).</li><li>Martz, T. D., Sheeran, P. S., Bardin, D., Lee, A. P., Dayton, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Precision+manufacture+of+phase-change+perfluorocarbon+droplets+using+microfluidics.">Precision manufacture of phase-change perfluorocarbon droplets using microfluidics.</a> Ultrasound Med. Biol. 37, 1952-1957 (2011).</li><li>Giesecke, T., Hynynen, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultrasound-mediated+cavitation+thresholds+of+liquid+perfluorocarbon+droplets+in+vitro.">Ultrasound-mediated cavitation thresholds of liquid perfluorocarbon droplets in vitro.</a> Ultrasound Med. Biol. 29, 1359-1365 (2003).</li><li>Sheeran, P. S., Luois, S., Dayton, P. A., Matsunaga, T. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Formulation+and+Acoustic+Studies+of+a+New+Phase-Shift+Agent+for+Diagnostic+and+Therapeutic+Ultrasound.">Formulation and Acoustic Studies of a New Phase-Shift Agent for Diagnostic and Therapeutic Ultrasound.</a> Langmuir. 27, 10412-10420 (2011).</li><li>Sheeran, P. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Decafluorobutane+as+a+phase-change+contrast+agent+for+low-energy+extravascular+ultrasonic+imaging.">Decafluorobutane as a phase-change contrast agent for low-energy extravascular ultrasonic imaging.</a> Ultrasound Med. Biol. 37, 1518-1530 (2011).</li><li>Zhang, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> The Application of Phase-Shift Nanoemulsion in High Intensity Focused Ultrasound: An In Vitro Study [Doctoral Dissertation]. , (2011).</li><li>Allen, T. M., Hansen, C., Martin, F., Redemann, C., Yau-Young, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Liposomes+containing+synthetic+lipid+derivatives+of+poly(ethylene+glycol)+show+prolonged+circulation+half-lives+in+vivo.">Liposomes containing synthetic lipid derivatives of poly(ethylene glycol) show prolonged circulation half-lives in vivo.</a> Biochim. Biophys. Acta. 1066, 29-36 (1991).</li><li>Klibanov, A. L., Maruyama, K., Beckerleg, A. M., Torchilin, V. P., Huang, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Activity+of+amphipathic+poly(ethylene+glycol)+5000+to+prolong+the+circulation+time+of+liposomes+depends+on+the+liposome+size+and+is+unfavorable+for+immunoliposome+binding+to+target.">Activity of amphipathic poly(ethylene glycol) 5000 to prolong the circulation time of liposomes depends on the liposome size and is unfavorable for immunoliposome binding to target.</a> Biochim. Biophys. Acta. 1062, 142-148 (1991).</li><li>Klibanov, A. L., Maryama, K., Torchilin, V. P., Huang, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Amphipathic+polyethyleneglycols+effectively+prolong+the+circulation+time+of+liposomes.">Amphipathic polyethyleneglycols effectively prolong the circulation time of liposomes.</a> FEBS Lett. 268, 235-237 (1990).</li><li>Gabizon, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prolonged+circulation+time+and+enhanced+accumulation+in+malignant+exudates+of+Doxorubicin+encapsulated+in+polyethylene-glycol+coated+liposomes.">Prolonged circulation time and enhanced accumulation in malignant exudates of Doxorubicin encapsulated in polyethylene-glycol coated liposomes.</a> Cancer Res. 54, 987-992 (1994).</li><li>Awasthi, V. D., Garcia, D., Goins, B. A., Philips, W. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Circulation+and+biodistribution+profiles+of+long-circulating+PEG-liposomes+of+various+sizes+in+rabbits.">Circulation and biodistribution profiles of long-circulating PEG-liposomes of various sizes in rabbits.</a> Int. J. Pharm. 253, 121-132 (2003).</li><li>Zhang, P., Porter, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+in+vitro+study+of+a+phase-shift+nanoemulsion:+a+potential+nucleation+agent+for+bubble-enhanced+HIFU+tumor+ablation.">An in vitro study of a phase-shift nanoemulsion: a potential nucleation agent for bubble-enhanced HIFU tumor ablation.</a> Ultrasound Med. Biol. 36, 1856-1866 (2010).</li><li>Lafon, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gel+phantom+for+use+in+high-intensity+focused+ultrasound+dosimetry.">Gel phantom for use in high-intensity focused ultrasound dosimetry.</a> Ultrasound Med. Biol. 31, 1383-1389 (2005).</li></ol>

Hög intensitet fokuserat ultraljud (HIFU) används kliniskt för att termiskt avlägsna tumörer. För att förbättra lokal uppvärmning och förbättra termisk ablation i tumörer 1 har lipid-belagda perfluorkol droppar utvecklats som kan förångas av HIFU. Vaskulaturen i många tumörer är onormalt läckande grund av deras snabba tillväxt. 2 Sålunda nanopartiklar kan penetrera fenestrationer och passivt ackumuleras i tumörer, en process känd som den förbättrade permeabiliteten och reten...

<table border="1"><tbody><tr><td> Vanligt namn </td><td> Tillverkare </td><td> Kat. Nummer </td><td> Fullständigt namn / beskrivning </td></tr><tr><td> DPPC </td><td> Avanti Lipids, Alabaster, AL, USA </td><td> 850355P </td><td> 1,2-dipalmitoyl-sn-glycero-3-fosfokolin </td></tr><tr><td> DSPE-PEG2000 </td><td> Avanti Lipids, Alabaster, AL, USA </td><td> 880120P </td><td> 1,2-distearoyl-sn-glycero-3-fosfoetanolamin-N-[metoxi (polyetylenglykol) -2000] (ammoniumsalt) </td></tr><tr><td> DDFP </td><td> Fluoromed, Round Rock, TX, USA </td><td> CAS: 138495-42-8 </td><td> Dodekafluorpentan (C 5 F 12) </td></tr><tr><td> PBS </td><td> Sigma-Aldrich, St Louis, MO, USA </td><td> P2194 </td><td> Fosfatbuffrad saltlösning </td></tr><tr><td> Kloroform </td><td> Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA </td><td> 372.978 </td><td> Kloroform </td></tr><tr><td> Akrylamid </td><td> Sigma-Aldrich, St Louis, MO, USA </td><td> A9926 </td><td> 40% 19:01 akrylamid / bis-akrylamid </td></tr><tr><td> Tris-buffert </td><td> Sigma-Aldrich, St Louis, MO, USA </td><td> T2694 </td><td> 1M, pH 8, trizma hydroklorid och Trizma-bas </td></tr><tr><td> BSA </td><td> Sigma-Aldrich, St Louis, MO, USA </td><td> A3059 </td><td> Bovint serumalbumin </td></tr><tr><td> APS </td><td> Sigma-Aldrich, St Louis, MO, USA </td><td> A3678 </td><td> Ammoniumpersulfatlösning </td></tr><tr><td> TEMED </td><td> Sigma-Aldrich, St Louis, MO, USA </td><td> 87.689 </td><td> N, N, N &#39;, N&#39;-tetrametyletylendiamin </td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td> Utrustning </td></tr><tr><td> Sonikator (3 mm spets) </td&gt; <td> Sonics &amp; Materials, Inc., Newtown, CT, USA </td><td> Vibra-Cell </td><td></td></tr><tr><td> Vattenbad </td><td> Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, USA </td><td> Neslab EX-7 </td><td></td></tr><tr><td> Extruder </td><td> Northern Lipids, Burnaby, BC, Kanada </td><td> Lipex </td><td></td></tr><tr><td> Extruder Filter </td><td> Whatman, Piscataway, NJ, USA </td><td> Nuclepore # 110605 och # 110606 </td><td></td></tr><tr><td> Extruder Drain skiva </td><td> Sterlitech Corporation, Kent, WA, USA </td><td> # PETEDD25100 </td><td></td></tr><tr><td> Plastkammare </td><td> USA plast Corporation, Lima, OH, USA </td><td> # 55288, 1 3/16 &quot;X1 3/16&quot; x2 7/16 &quot; </td><td></td></tr></tbody></table>

synthesis of phase-shift nanoemulsions with narrow size distributions for acoustic droplet vaporization and bubble-enhanced ultrasound-mediated ablation

Hög intensitet fokuserat ultraljud (HIFU) används kliniskt för att termiskt avlägsna tumörer. För att förbättra lokal uppvärmning och förbättra termisk ablation i tumörer har lipid-belagda perfluorkol droppar utvecklats som kan förångas av HIFU. Vaskulaturen i många tumörer är onormalt läckande grund av deras snabba tillväxt och nanopartiklar kan penetrera fenestrationer och passivt ackumuleras i tumörer. Sålunda, kan styra storleken på dropparna resultera i bättre ackumulering i tumörer. I denna rapport framställning av stabila droppar i en fasförskjutning nanoemulsion (PSNE) med en smal storleksfördelning beskrivs. PSNE syntetiserades genom sonikering en lipidlösning i närvaro av flytande perfluorkarbon. En snäv storleksfördelning erhölls genom strängsprutning av PSNE flera gånger med filter med porstorlekar av 100 eller 200 nm. Storleksfördelningen mättes under en 7-dagarsperiod med dynamisk ljusspridning. Polyacrylamide hydrogeler innehållande PSNE var förberedda för in vitro-försök. PSNE droppar i hydrogeler förångas med ultraljud och de resulterande bubblorna förbättras lokal uppvärmning. Förångad PSNE möjliggör snabbare uppvärmning och minskar också ultraljud intensitet som behövs för termisk ablation. Således är PSNE förväntas öka termisk ablation i tumörer, eventuellt förbättra terapeutiska resultat av HIFU-medierade termiska ablation behandlingar.

Watch this Scientific Journal Video about Synthesis of Phase-shift Nanoemulsions with Narrow Size Distributions for Acoustic Droplet Vaporization and Bubble-enhanced Ultrasound-mediated Ablation at Jo

Synthesis of Phase-shift Nanoemulsions with Narrow Size Distributions for Acoustic Droplet Vaporization and Bubble-enhanced Ultrasound-mediated Ablation

Fasförskjutning nanoemulsioner (PSNE) kan förångas med hög intensitet fokuserat ultraljud för att förbättra lokal uppvärmning och förbättra termisk ablation i tumörer. I denna rapport beredningen av stabila PSNE med en smal storleksfördelning beskrivs. Dessutom är effekten av förångad PSNE på ultraljud-medierad ablation visats i vävnads-imitera spöken.

Syntes av fasförskjutning nanoemulsioner med smala storleksfördelningar för akustiska Droplet förångning och Bubble-förstärkt ultraljud-medierad Ablation

High-intensity  focused ultrasound (HIFU) is used clinically to thermally ablate tumors. To  enhance localized heating and improve thermal ablation in ...

Research

JoVE Journal

Engineering

Controlling the Size, Shape and Stability of Supramolecular Polymers in Water

Styra storlek, form och stabilitet Supramolekylära polymerer i vatten

For aqueous based supramolecular polymers, the simultaneous control over shape, size and stability is very difficult1. At the same time, the ability to do ...

Synthesis and Operation of Fluorescent-core Microcavities for Refractometric Sensing

Syntes och användning av fluorescerande-core mikrokaviteter för refraktometriska Sensing

This paper discusses  fluorescent core microcavity-based sensors that can operate in a microfluidic  analysis setup. These structures are based on the ...

Fabrication, Operation and Flow Visualization in Surface-acoustic-wave-driven Acoustic-counterflow Microfluidics

Fabrication, Drift och Flow Visualization i yt-akustisk-våg-drivna Acoustic-motströms Mikrofluidik

Surface acoustic waves (SAWs) can be used to drive liquids in portable microfluidic chips via the acoustic counterflow phenomenon. In this video we ...

Characterization of Nanocrystal Size Distribution using Raman Spectroscopy with a Multi-particle Phonon Confinement Model

Karakterisering av nanokristallstorleksfördelning med användning av Raman-spektroskopi med en Multi-partikel Phonon Förlossning Modell

Analysis of the size distribution of nanocrystals is a critical requirement for the processing and optimization of their size-dependent properties. The ...

Characterization of Full Set Material Constants and Their Temperature Dependence for Piezoelectric Materials Using Resonant Ultrasound Spectroscopy

Karakterisering av full uppsättning Material Constants och deras temperaturberoende för piezoelektriska material med användning av resonans Ultraljud spektroskopi

During the operation of high power electromechanical devices, a temperature rise is unavoidable due to mechanical and electrical losses, causing the ...

Capillary-based Centrifugal Microfluidic Device for Size-controllable Formation of Monodisperse Microdroplets

Kapillär-baserade centrifugala mikroflödessystem enhet för Storlek styrda Bildning av monodispersa mikrodroppar

Here, we demonstrate a simple method for the rapid production of size-controllable, monodisperse, W/O microdroplets using a capillary-based centrifugal ...

Fabrication and Operation of Acoustofluidic Devices Supporting Bulk Acoustic Standing Waves for Sheathless Focusing of Particles

Tillverkning och användning av Acoustofluidic Devices Stöd Bulk Acoustic stående vågor för Sheathless Fokusering av partiklar

Acoustophoresis refers to the displacement of suspended objects in response to directional forces from sound energy. Given that the suspended objects must ...

Measuring Spray Droplet Size from Agricultural Nozzles Using Laser Diffraction

Mätning Spray droppstorlek från jordbruket munstycken Använda laserdiffraktion

When making an application of any crop protection material such as an herbicide or pesticide, the applicator uses a variety of skills and information to ...

Preparation of Liquid-exfoliated Transition Metal Dichalcogenide Nanosheets with Controlled Size and Thickness: A State of the Art Protocol

Framställning av Vätske exfolierad övergångsmetall Dichalcogenide Nanosheets med reglerad storlek och tjocklek: En State of the Art protokollet

We summarize recent advances in the production of liquid-exfoliated transition metal dichalcogenide (TMD) nanosheets with controlled size and thickness. ...

A Pipette-Tip Based Method for Seeding Cells to Droplet Microfluidic Platforms

En pipett-spets baserat metod för sådd celler till Droplet mikroflödessystem plattformar

Amongst various microfluidic platform designs frequently used for cellular analysis, droplet-microfluidics provides a robust tool for isolating and ...